På bunnen av den undersjøiske vulkanske kalderaen av Higashi-Aogashimai Japan, har et team av forskere fra Shizuoka University identifisert eksepsjonelt høye konsentrasjoner av «usynlig gull» inne i pyrittden historisk kalte jernsulfidmalmen (FeS2). «narre gull» på grunn av dets villedende utseende. Prøvene ble samlet inn på over 700 meters dyp og analysert som en del av en studie publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Natur – Vitenskapelige rapporter. I disse høydene forsvinner sollys fullstendig og vulkansk aktivitet gir næring til spektakulære hydrotermiske undervannsskorsteiner, svarte røykere eller svarte skorsteiner, som frigjør kokende, mineralrike væsker.
Usynlig gull i Japan på havbunnen: når pyritt er en dyrebar skattekiste
I pyrittprøver samlet i området for Ubåtcaldera fra Higashi-Aogashima hydrotermiske feltplassert langs den vulkanske buen fra Izu-Ogasawarai Japan, har forskere ved Shizuoka University identifisert eksepsjonelle konsentrasjoner av «usynlig gull», dvs. tilstede i form av mikroskopiske partikler som ikke er synlige for det blotte øye. I 2021 samlet den fjernstyrte undervannsroboten Hyper-Dolphin materiale fra ansamlinger av sulfider tilstede i henholdsvis de tre hydrotermiske feltene i kalderaen. 729, 748 og 751 meter under havoverflaten. En ekstra prøve ble samlet inn i 2022 716 meternær toppen av en aktiv hydrotermisk skorstein som er omtrent 40 meter høy. Bergartene ble analysert som en helhet vha massespektrometri ICP-MS, mens individuelle pyrittkorn ble studert med en elektronmikroprobe og sekundær ionemassespektrometri, eller SIMS. Takket være disse svært avanserte mikroskopiske analyseinstrumentene, har forskningsgruppen, koordinert av den velkjente eksperten på geokjemi og mineralforekomster, Prof. Yuichi Morishitavar i stand til å avsløre denne utrolige atomarkitekturen. Professoren understreket viktigheten og omfanget av dette arbeidet:
Ved hjelp av banebrytende teknikker som atom probe tomography (APT) har vi for første gang klart å kartlegge den romlige fordelingen av individuelle gullatomer innenfor strukturelle defekter i undervannskis. Denne oppdagelsen omdefinerer dramatisk hvordan vi beregner globale reserver av edle metaller og avslører de intime hemmelighetene til dyphavsgeokjemi.
Der pyritt det har alltid vært ansett som et vanlig mineral og av liten kommersiell verdi sammenlignet med innfødt gull. Likevel viser denne vitenskapelige forskningen at mineralet som krystalliserer i hydrotermiske avsetninger på havbunnen kan oppføre seg som en slags «kjemisk svamp» nanometrisk i størrelse. Vi snakker ikke om mikroskopiske nuggets, men om individuelle gullatomer fordelt i de strukturelle defektene til krystallgitteret av jernsulfid under dets tumultuøse vekst.
DE hydrotermiske væsker som strømmen fra dypene av skorpen kan overstige 350°C (i det aktuelle tilfellet er maksimumstemperaturene som er oppdaget mellom 242 og 280 °C) og er svært rike på svovel Og oppløste metaller. Når disse væskene møter iskaldt havvann (ca. 2°), vil den raske avkjølingen, tilsvarende én termisk sjokk, forårsaker rask utfelling av mineraler. Under denne prosessen klarer ikke gullatomene å klumpe seg sammen og bokstavelig talt komme sammen «beslaglagt» fra pyritt på trening. Analysene har vist et overraskende faktum: konsentrasjonen av usynlig gull i undervannspyritten kan lokalt nå topper på1,9 vekt%.en verdi som tilsvarer ca 19 kg gull per enkelt tonn pyritt. Det er derfor den maksimale konsentrasjonen målt i mikroskopiske punkter av enkelte korn, ikke en verdi som kan utvides til hele forekomsten.
Viktigheten av oppdagelse: ressursens fremtidige implikasjoner og geopolitikk
Å forstå tilstedeværelsen av usynlig gull er ikke bare en akademisk prestasjon på høyt nivå, men det berører spørsmål tett geopolitisk avgjørende. Etter hvert som jordens ressurser blir oppbrukt, og den økologiske og teknologiske overgangen krever enorme mengder tung- og edle metaller, skifter industriell oppmerksomhet uunngåelig mot dyphavsgruvedrift: undervannsgruvedrift. Vet at forekomstene av massive sulfider inneholder mye mer gull enn forventet – om enn mikroskopisk fanget – tenner ytterligere den økonomiske interessen til globale markeder, men vekker også miljøalarmer på grunn av skjørheten til avgrunnsøkosystemer som fortsatt stort sett er uutforsket.
